【生物一选修3:现代生物科技专题】
生物技术已经渗入到了我们生活的方方面面,比如:
(1)目前临床用的胰岛素生效较慢,科学家将胰岛素B链的第28和29个氨基酸调换顺序,成功获得了速效胰岛素。生产速效胰岛素,需要对 (胰岛素/胰岛素mRNA/胰岛素基因/胰岛)进行定向改造。为了将改造后的分子导入受体大肠杆菌,一般需要用 处理大肠杆菌细胞,使之成为 细胞。
(2)科学家利用人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体,制作出了早早孕试纸。要获得人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体,需要先将 注射到小鼠体内,培养一段时间之后,将从小鼠的脾脏中提取出的 和小鼠的骨髓瘤细胞融合,获得杂交瘤细胞。
(3)许多不孕不育的夫妇受益于试管婴儿技术,在体外受精前,要对采集到的精子进行 处理,才能与卵子受精。受精后形成的受精卵要移入 培养液中继续培养一段时间再移植到母亲体内,早期胚胎发育到 阶段的某一时刻,会冲破透明带,称之为“孵化”。
(4)生态工程是实现 经济最重要的手段之一。在进行林业工程建设时,一方面要号召农民种树,保护环境。另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题,如粮食、烧柴以及收入等问题,其主要体现了生态工程的基本原理是 (只填一个。)
[生物——选修3:现代生物科技专题](15分,除注明外,每空2分)
根据所学知识回答问题:
(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤,其中的核心步骤是 。
(2)若要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞,先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的 中,然后用该农杆菌感染植物细胞,通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的 中,植物组织培养的主要原理是植物细胞具有 ,具体过程是在 和人工控制条件下,将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上,给予适宜的条件,诱导其经过 产生愈伤组织,最终形成完整的植株。
(3)在哺乳动物的核移植实验中,通过一定的措施将受体细胞激活,使其进行细胞分裂和发育,当胚胎发育到 阶段时,将胚胎移入受体(代孕)动物体内。
(4)生态工程是实现循环经济最重要的手段之一,请写出它遵循的基本原理(至少答两项) 。
[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)
生物科学技术发展日新月异,既解决了一些社会需求,同时也带来了一些社会忧虑。据此回答下列问题:
(1)基因工程中,构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于下图中的 (填“a”或“b”)处,限制酶不能切割自身DNA的原因是 ;用PCR扩增技术获取目的基因依据的原理是 。
(2)植物体细胞杂交过程的一个关键步骤是借用一定的技术手段人工诱导 ;动物细胞培养中,使用胰蛋白酶处理动物组织的目的是 。
(3)受精卵发育过程中,滋养层将发育成为 ;试管婴儿技术为人类优生开辟了新途径,大多数人反对设计婴儿性别的原因是 。
(4)“无废弃物农业”是我国古代传统农业的辉煌成就之一,这体现了生态工程的 原理。
某中学生物研究性学习小组参观某农场建立的农业生态系统,并绘出了该生态系统的结构模式图(如右图所示),请据图分析回答:
(1)该生态系统的主要成分是_________,沼气池中的微生物在生态系统组成成分中属于______________。从生态系统的功能角度进行分析,该生态系统最大的优点是_____________________________。
(2)该生态系统的总能量是________________________
(3)该农业生态系统的农作物如果是水稻,在稻田中养鱼和蛙能提高_____稳定性,原因_______________。
[生物——选修3:现代生物科学技术]家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养,可以提取干扰素用于制药。
(1)进行转基因操作前,需用________酶短时处理幼蚕组织,以便获得单个细胞。
(2)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的_______和________之间;若要检测干扰素基因在家蚕细胞中是否表达,可以采用的方法有 、 。
(3)通过PCR技术可大量获取目的基因。PCR反应体系主要包括:扩增缓冲液(含Mg2+)、水,4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、_____________和______________。
(4)培养家蚕细胞时,贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中,这样可以_________________,增加培养的细胞数量,也有利于空气交换。
(5)“桑基鱼塘”生态系统能充分利用废弃物中的能量,形成“无废弃物农业”,这主要是遵循生态工程的_____________原理。同时,通过饲养家禽、家畜,栽培食用菌,提高农民经济收入,使保护环境和发展经济相互协调,这又体现了生态工程的__________原理。
下图1表示利用人工生态湿地净化生活污水的原理示意图,图2表示该生态系统的碳循环过程。请据图回答问题:
(1)在研究该生态系统的主要植物类群时,常用________法调查各种群的种群密度,并主要依据种群的___________来预测种群数量的变化趋势。
(2)图2芦苇属于挺水植物,绿藻属于浮游植物,黑藻属于沉水植物,这一现象体现了群落的 结构,这些植物在图20中可用 表示。要维持该生态系统的稳定,在该人工湿地生态系统中,除了图中所示的生物群落外,还必须有 成分。
(3)输入该湿地的能量有_________________________________________。碳在图2的A、B、C间以_________的形式进行传递。
(4)该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速,其主要原因是______________________
__________________________。当生活污水过度流入人工生态湿地会使该生态系统遭到破坏,这说明生态系统的_______________是有一定限度的。
(选修3——现代生物科技专题)(共15分) 研究人员在一些果树种植区,构建了如下图所示“果—草—牧—菌—沼”生态农业模式。请分析回答。
(1)人工构建的“果—草—牧—菌—沼”生态系统中,分解者包括______ ,沼气池中的能量主要来自生态系统结构中的_____ 。果树和牧草可从菌土中获取______ 用于生长发育。此生态农业模式的建立实现了________ 。
(2)研究人员调查了生态果园及对照果园中某些昆虫的密度,结果如下表所示。
昆虫种类 |
害虫 |
害虫天敌 |
金纹细蛾幼虫体内有姬小蜂卵的百分率(%) |
|||
蚜虫 (头/枝) |
雌成螨(头/叶) |
小花蝽 (头/枝) |
瓢虫、(头/枝) |
食蚜盲蝽(头/枝) |
||
生态果园 |
39.3 |
0.34 |
0.47 |
0.29 |
0.33 |
40~60 |
对照果园 |
79.1 |
2.58 |
0.15 |
0.26 |
0.02 |
3~6 |
①在两类果园中调查昆虫种群密度常采用的方法是________________。
②果园中的________ 有捕食关系,姬小蜂和金纹细蛾幼虫的关系是________。
(3)从表中结果可知,生态果园的建立形成了有利于________ 生存的生态环境,减少了农药的使用,对提高果品的品质和________ 有重要意义。
下图是某种人工湿地构造示意图(箭头示水流方向),展示了较新的污水(常富含N、P)处理技术,请分析回答下列问题:
(1)人工湿地的上行池和下行池中均栽有芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉等湿地植物,它们在该生态系统成分中属于 ,这些人工湿地植物一般宜选用本地物种,避免 ,从而对当地的生物多样性造成破坏。
(2)人工湿地生态系统的功能包括 、 、 。
(3)假设该生态系统中有甲、乙、丙三种生物,它们构成的食物网关系如图:甲能量中比例为m的部分直接提供给丙,要使丙能量增加Akg,则消耗甲的能量最多是 kg。
(4)在该生态系统中,除了植物对污水的净化作用外,还需依赖于微生物,微生物所起的净化作用是 。
(5)此生态系统每天处理污水的量是一定的,这说明生态系统的 是有限的。在污水处理过程中,生态系统所表现出的是 稳定性。
现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池→曝气池→兼氧池→植物池”,其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后,可用于浇灌绿地。回答问题:
(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中,微生物通过____________ 呼吸将有机物分解。
(2)植物池中,水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了________(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中,植物位于第________营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于______所固定的________能。
(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、____________和___________等原理。
(4)一般来说,生态工程的主要任务是对____________________进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
养猪场每天排放大量的粪便、饲料残渣,如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。下图是某养猪场废水处理流程图,请回答:
(1)养猪场生态系统的主要成分是 ,芦苇、绿藻、黑藻分布于不同水层,这一现象体现了群落在 结构上有明显的 现象。
(2)初期,养猪场藻类大量繁殖,氧气过度消耗,水生生物因缺氧而死亡,其尸体被微生物分解,加剧氧气消耗并产生有毒物质,污染进一步加剧。上述污染进一步加剧的过程属于 (填“正”或“负”)反馈调节, 是生态系统自我调节能力的基础。后来,养猪场后部大量种植莲等挺水植物,使出水口出水中的浮游藻类减少,一段时间后,群落结构趋于稳定,群落的这种变化过程属于 。碳在这个生物群落内以 的形式进行流动。
(3)与其他自然生态系统相比,输入该生态系统的能量有 。
生态护坡就是综合工程力学、土壤学、生态学和植物学等学科的基本知识对斜坡或边坡进行保护,形成由植被或工程植被组成的综合护坡技术。下图为某种泥质海岸生态护坡的模式图。据图分析:
(1)上图坡地生态系统中,人们在中低潮带引种一些耐盐的植物如互花米草、白茅等,在高潮带和超高潮带种植像柽柳、樟毛等相对耐干旱的植物,这主要体现了群落的 结构。
(2)人们通过对沙滩培土、引种等措施,使寸草不生的荒滩短期内出现物种比较丰富的坡地生物群落,这说明 。
(3)经观察和测定灌草丛带中的几种生物种群及其获得的能量值如图。图中沙氏变色蜥与小型地面肉食性动物之间的关系为 ;沙氏变色蜥在食物网中所处的营养级为 。若字母代表能量值,则b~e中能确定大小的是 ,图中能量从第一营养级到第二营养级的传递效率是 (用图中字母表示)。
(4)研究人员向此坡地引入沙棘种植在海挡林带和灌草丛带,结果沙棘在灌草丛带的长势明显好于海挡林带,经分析两地带中土壤肥力和土壤含水量如下表
某研究者提出“土壤含水量是沙棘生长的限制因素”,并进行了实验验证:将生长状况相似的沙棘分为A、B两组种植,A组土壤含水量和土壤肥力与灌草丛带相同,B组设计方案为 ,结果A组长势显著高于B组,证实了研究者的假设。
(5)目前生态护坡在河流、堤岸、高速公路等许多方面逐渐取代传统的砖石、混凝土护坡,请列举生态护坡的优点: 。
查干湖位于吉林省西部松花江畔,在20世纪50~60年代湖水面积很大,70年代末期逐渐缩小趋于干涸。为改善生态环境,当地政府引松花江水入湖,给查干湖注入了新的生命。回答下列问题:
(1)查干湖生态环境恢复过程中,发生的演替类型属于 ;生态环境的恢复,使当地旅游业得到空前发展,体现了生物多样性的 价值。
(2)查干湖的浮游植物属于生态系统组成成分中的 ;该湖泊中的鱼类,由于食物种类和栖息场所的不同分布于不同水层,这属于群落的 结构。
(3)当湖泊受到轻微污染时,能通过物理沉降、化学分解和 很快消除污染,说明生态系统具有自我调节能力,其基础是 。
(4)在查干湖的早期恢复过程中,要向湖中投放现成的有机物质,防止该生态系统崩溃,从能量流动的角度分析,原因是 。
由于湿地独特的水文条件,使得湿地生态系统具有与其他生态系统不同的特点,对全球气候变化有重要影响。下表是湿地生态系统与其他部分生态系统碳(有机碳)储量的比较。请回答:
(1)碳循环是组成生物体的碳元素在 之间不断循环的过程。
(2)从表格数据看出,湿地生态系统将有助于缓解温室效应,原因是 。目前,湿地生态系统面积正逐步缩小,退耕还湖、还湿地势在必行,还湿地过程中生物群落的演替类型为 演替。
(3)生态学家对某湿地生态系统的营养结构和能量流动情况进行调查,得到下图1所示的食物网和图2中的能量数据:
①图1中未体现的生态系统组成成分有 ,C和E的关系为 。
②能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为 。第一营养级能量除了一部分流向第二营养级外,还有的去向是 、 等。
低碳经济和绿色生活方式越来越受到人们重视,如图表示碳循环局部示意图,分析回答:
(1)碳在生物群落内以________的形式进行流动,煤是“高碳”能源,通过燃烧,碳主要以________的形式进入大气圈。
(2)图中表示生产者的字母是__________,若因环境污染造成生产者锐减,则F、D的数量将________。
(3)流入该生态系统的总能量为____________,能量流动的特点是________________。若D增加1千克,则至少需消耗E________千克。物质循环与能量流动的关系是________________。
(4)假设图中的D属于珍稀濒危物种,将其引入某动物园繁育的保护措施属于________。
某生态农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、培育蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来,成为一种高效良性的循环,生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点,完成下列问题:
(1)该生态农场能充分体现生态工程基本原理中的物种多样性原理、系统学与工程学、 、 和
原理。
(2)该系统工程的核心之一是沼气池,沼气的制作如图1所示。
①在图中标出箭头,表示生产过程中的物质循环。
②如果将“无机物——农田”这一环节去掉,对生态农业系统的影响是 。
(3)在该生态农场中存在如图2所示的物质循环过程,该过程中家畜产出的粪便成为食用菌的生产原料,从而实现废弃物的资源化,而实现循环经济的最重要手段之一就是 。
(4)据生态工程中的物种多样性这一原理,有人认为生态农业建设中,食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学的有关生态工程原理,分析该结论是否正确 。理由是 。
试题篮
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